海上風(fēng)電制氫的現(xiàn)狀和展望

史 鐵，張玉廣，宋時莉，馮永飛，張曉輝

（中國船舶集團有限公司第七一八研究所，河北 邯鄲 056027）

氫氣作為一種能量載體，具有多種潛在應(yīng)用，常規(guī)制氫以化石燃料為基礎(chǔ)，會排放大量二氧化碳，隨著電解和可再生能源技術(shù)取得重大進展，以合理的價格生產(chǎn)“綠氫”成為可能。此外，隨著政府推動減少碳排放和降低對化石燃料的依賴，未來幾年市場對“綠氫”的需求將大幅上升。在激勵政策的幫助下，“綠氫”正在世界范圍內(nèi)進行重大研究。

風(fēng)力發(fā)電約占世界電力的5%，大部分安裝在陸上。然而，海上具有更高的風(fēng)速和更一致的風(fēng)，這意味著海上風(fēng)機將產(chǎn)生更高的能量，但同時海上風(fēng)電制氫技術(shù)也面臨重大挑戰(zhàn)。挑戰(zhàn)之一是將電力輸送回岸上，因為傳統(tǒng)的交流電力電纜具有較高的電容，比架空線路的損耗更高，并且高壓直流（HVDC）系統(tǒng)兩端都需要換流站和價格昂貴的傳輸線。與通過海上電纜傳輸電力相比，管道輸送天然氣的損失（小于0.1%）要小得多，因此可以在海上生產(chǎn)氫氣，并通過管道將其輸送到岸上。從經(jīng)濟角度來看，海上管道的單位長度成本高于海上電纜，但管道的能量傳輸能力大于電纜，與傳輸相同能量的等效海上電纜相比，標(biāo)準(zhǔn)化管道投資成本更低。因此，海上風(fēng)電制氫技術(shù)引起廣泛關(guān)注。本文通過全面的文獻綜述回顧了與該主題相關(guān)的近期研究課題，目的是指出海上風(fēng)電制氫的未來發(fā)展方向。

1 海上風(fēng)電制氫場景

目前，海上風(fēng)電制氫有兩種系統(tǒng)配置。……